Klimafysik

Kursusindhold

Klimafysik introducerer den grundlæggende geofysik, der anvendes indenfor klimavideskaben. Kurset er baseret på fysik med relativt simple matematik. Kurset danner grundlag for senere kurser indenfor geofysik og klima.

 

Emner

  • Det hydrologiske kredsløb og kulstofkredsløbet.
  • Jordens klimashistorie med særlig fokus på klimaudviklingen set i iskerner fra Grønland og Antarktis.
  • Det observerede klima og dets naturlige variationer.
  • Hydrostatisk balance i atmosfæren.
  • Termodynamiske sammenhænge, såsom anvendelse af Termodynamikkens første og anden hovedsætning til forståelse af atmosfæren, tilstandsligningen for atmosfærisk luft; herunder vand og vanddamps betydning.  
  • Strålingsprocessor og betydningen af aerosoler (både i det synlige of infrarøde spektrum)
  • Strålingsbalance og klimafølsomhed.
  • Skyers mikrofysik herunder kondensation, dråbedannelse, vækst og nedbørsdannelse.
  • Atmosfærens og oceanernes generelle cirkulation.
  • Kryosfæren herunder iskapperne og deres betydning i fortidens og fremtidens klimaforandringer
  • Vejrsystemer, herunder deres variabilitet og dynamik.
  • Feedback-mekanismer i klimasystemet og menneskeskabte klimaforandringer.
Engelsk titel

Climate Physics

Uddannelse

Bacheloruddannelsen i fysik

Målbeskrivelse

Færdigheder

Kurset skal bringe den studerende i stand til at forstå, gengive og forklare fysikken bag:

  • Jordens energibudget og energistrømme
  • Drivhuseffekten
  • Strålingsprocesser forbundet med drivhuseffekten
  • Hydrostatisk balance
  • Termodynamiske relationer, herunder 1. hovedsætning, på konkrete atmosfæriske tilstande, samt anvende begrebet vertikal, statisk stabilitet
  • De forskellige roller som vand/is og vanddamp spiller for atmosfærens fysik
  • Udviklingen af skyer og nedbør, samt relatere dette til atmosfærens indhold af faste partikler
  • Grundlæggende kraftbalancer for horisontal strømning
  • Storskala havcirkulation
  • Menneskeskabte og naturlige klimaændringer/​-variationer
  • Simple klimamodeller
  • Iskappernes udvikling og deres rolle i Milankovic-teorien for istider og mellemistider.

 

Viden

  • En mestring af basale koncepter indenfor klima og meteorologi. Gennem eksperimenter og regneøvelser opnås en konkret forståelse for koncepter såsom hydrostatisk balance, potentiel temperatur, statisk stabilitet, Clausius-Clapeyron’s ligning, Stefan-Boltzmann’s lov, drivhuseffekten og geostrofisk vind. 
  • Kendskab til klimaudviklingen i vores mellemistid, seneste istid og mellemistiden før.
  • En forståelse for iskappernes udvikling og deres rolle i fortidens og fremtidens klimaændringer.
  • En forståelse af oceanernes storskalacirkulation og dennes betydning for omfordelingen af varme mellem forskellige breddegrader.

 

Kompetencer

  • I kurset vil de studerende få evnen at se sammenhænge mellem specifikke geofysiske emner og relevant fundamental fysik.
  • Ved at gennemføre kurset vil de studerende få en introduktion til klima and meteorologi, so vil danne fundamentet få videre studier af atmosfærens, oceanernes og iskappernes struktur.   
  • De studerende vil blive bekendte med den fundamentale matematiske beskrivelse af den fysiske meteorologi og de relaterede klimaprocesser. 
  • De studerende vil blive i stand til at anvende, evaluere og modificere simple modeller af Jordens klima.

Kurset omfatter forelæsninger, regneøvelser og eksperimentelle øvelser.

Se Absalon for endelig kursuslitteratur. Nedenstående er et eksempel på forventet undervisningsmateriale.

John M. Wallace & Peter V. Hobbs, “ATMOSPHERIC SCIENCE, An Introductory Survey”. Herudover noter, samt anvist on-line materiale.

Kurset forudsætter viden i termodynamik og klassisk mekanik samt dertil hørende matematiske kundskaber.

Mundtlig
Feedback ved afsluttende eksamen (ud over karakteren)
ECTS
7,5 ECTS
Prøveform
Mundtlig prøve, 25 minutter plus votering
Den mundtlige eksamen baseres på en kendt opgave, som den studerende vælger fra en liste gjort tilgængelig i den sidste undervisningsuge. Opgaven forberedes frem til den mundtlige prøve, hvor den fremlægges på ca. 15 min. Herefter diskuteres og stilles spørgsmål medmindre diskussionen har fundet sted under fremlæggelsen. Prøven har samlet en varighed på ca. 25 minutter.
Hjælpemidler
Alle hjælpemidler tilladt
Bedømmelsesform
7-trins skala
Censurform
Ingen ekstern censur
Flere interne bedømmere
Kriterier for bedømmelse

Se målbeskrivelse

Enkeltfag dagtimer (tompladsordning)

  • Kategori
  • Timer
  • Forelæsninger
  • 35
  • Forberedelse (anslået)
  • 97
  • Øvelser
  • 50
  • Eksamen
  • 24
  • Total
  • 206